如图所示,一质量为M=5.0kg,长度L=4m的平板车静止在水平地面上,距离平板车右侧S=16.5m处有一固定障碍物.障碍物上固定有一电动机A。另一质量为m=2.0kg可视为质点的滑块,以v0=8m/s的水平初速度从左端滑上平板车,同时电动机A对平板车施加一水平向右、大小为22.5N的恒力F.1s后电动机A突然将功率变为P=52.5w并保持不变,直到平板车碰到障碍物停止运动时,电动机A也同时关闭。滑块沿水平飞离平板车后,恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点滑入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.已知平板车间与滑块的动摩擦因数μ1=0.5,平板车与地面的动摩擦因数μ2=0.25,圆弧半径为R=1.0m,圆弧所对的圆心角∠BOD=θ=1060,g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,不计空气阻力,求:
(1)0 1s时间内,滑块相对小车运动的位移x;
(2)电动机A做功W;
(3)滑块运动到圆弧轨道最低点C时对轨道压力的大小FN.
如图所示电路,已知R2=1Ω,S断开时,两表读数分别为0.5A和2.0V, S闭合时,它们的读数分别变化了0.1A和0.4V,两表均视为理想表,求:
(1)R1的阻值;
(2)电源的电动势和内阻;
(3)S断开时电源的输出功率。
如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab间距离Lab=6cm,bc间距离Lbc=10cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角。一个带电量q=-4×10-8的负电荷从b点移到c点克服电场力做功2×10-6。求:
(1)匀强电场的电场强度为多大;
(2)该电荷从a点移到b点,该电荷的电势能的变化量;
(3)a、c两点间的电势差。
一端弯曲的光滑绝缘杆ABD固定在竖直平面上,如图所示,AB段水平,BD段是半径为R的半圆弧,有一电荷量为Q的正点电荷固定在圆心O点。一质量为m、电荷量为q的带正电小环套在光滑绝缘杆上,在大小为F的水平恒力作用下从C点由静止开始运动,到B点时撤去恒力,小环继续运动到达D点,已知CB间距为4R/3。(提示:根据电磁学有关知识,在某一空间放一电荷量为Q的正点电荷,则距离点电荷为r的某点的电势为,其中k为静电力常量,设无穷远处电势为零)。
(1)定性说明从C运动到D过程小环的电势能如何变化
(2)小环在C点时加速度为多大
(3)求水平恒力F的最小值。
某游乐场中一种玩具车的运动情况可以简化为如下模型:竖直平面内有一水平轨道AB与1/4圆弧轨道BC相切于B点,如图所示。质量m=100kg的滑块(可视为质点)从水平轨道上的 P 点在水平向右的恒力F的作用下由静止出发沿轨道AC运动,恰好能到达轨道的末端C点。已知P点与B点相距L=6m,圆轨道BC的半径R=3m,滑块与水平轨道AB间的动摩擦因数μ=0.25,其它摩擦与空气阻力均忽略不计。(g取10m/s2)求:
(1)恒力F的大小.
(2)滑块第一次滑回水平轨道时离B点的最大距离
(3)滑块在水平轨道AB上运动经过的总路程S.
动车组就是把带动力的动力车与非动力车按照预定的参数组合在一起。某车次动车组由8节车厢连接而成,每节车厢的总质量均为8´104 kg,其中第1节和第5节带动力的,正常行驶时每节动力车发动机的功率均为2´107w,设动车组均在平直路面行驶,受到的阻力恒为重力的0.1倍(g取10m/s2)。求
(1)该动车组正常行驶时的最大速度
(2)当动车组的加速度为1m/s2时,第6节车对第7节车的牵引力为多大
(3)甲、乙两站相距10Km,如果动车组以50m/s的速度通过甲站,要使动车组停靠在乙站, 两台发动机至少需工作多长时间